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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

切削加工 (フライス加工・旋削加工等)

 

 

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切削加工は古くから存在する加工法であり、大工さんが木材をカンナやノミなどの工具を使って削っていたように、現代では金属やプラスチックなどの材料を「ドリル」や「バイト」などの切削工具を用いて、表面を削ったり穴を空けたりしながら目的の形状に加工することです。

 

切削加工は大きく分けると以下の4つに大別されます。

 

・フライス加工
・旋削
・穴あけ、リーマ加工

 

 

フライス加工

 

フライス加工は機械加工の代表的な加工法です。切削工具が高速に回転して切削を行います。 材料はテーブルの上に固定されており、切削工具はZ方向(上下)に移動し、テーブルがX-Y方向(前後左右)に移動することで加工されます。材料は直方体のように角ばった形状に切り出されたものを使用します。平面、側面、溝などを加工するのに適した加工法です。

 

フライス加工に使われる工作機械

 

フライス加工に用いされる工作機械は「フライス盤」です。テーブルの上に材料を固定して、手前にあるハンドルでテーブルを動かしながら材料の位置をコントロールします。「フライス盤」は手動で操作するものであり、フライス盤にNC装置が付き自動で操作できるものをNCフライス盤(MC)といいます。NCとは「Numerical Control」(数値制御)のことであり、NCプログラムにより、自動で制御することができます。

 

 

フライス盤で使用される工具

 

フライス盤には様々な工具が使われます。

 

・正面フライス
 工具の回転中心軸に対して直角な面を削るのに用いられます。

 

・エンドミル
 エンドミルは外周および端面に刃があり、平面削り、溝削り、など様々な加工に用いられます。

 

・平フライス
 外周に切刃を持つフライスで、工具の回転中心軸に平行な平面を切削するために用いられます。

 

 

フライス盤における加工の種類

 

 

・平面切削
図に示すように「正面フライス」や「エンドミル」等の工具を使用して、テーブルをX,Y方向に移動させながらテーブルと平行な面になるような加工を行います。

 

<参考動画>

 

 

・側面切削
側面切削は、材料の側面を平面切削と同様に「正面フライス」や「エンドミル」等の工具を使用して加工を行います。

 

<参考動画>

 

 

・溝加工
溝加工は図に示すように材料に対して両端に壁があるような溝を掘る加工を行います。例えば図のようなキー溝です。工具はエンドミルを使用することが一般的です。

 

 

 

旋削加工

 

先ほど説明したフライス加工は工具が回転していたのに対して、旋削加工は、工具は回転せず、材料が回転して加工されます。材料を回転させた状態で、「バイト」と呼ばれる工具を移動させて目的の形状に加工していきます。材料は円柱状のものを用い、完成される形状も回転体のものとなります。

 

旋削加工に使われる工作機械

旋削加工に用いされる工作機械は「旋盤」です。円柱状の材料を旋盤のチャックで挟み込んで回転させます。
ハンドルで工具(バイト)を動かしながら切削していきます。フライス盤と同様に手動で操作するものとNC装置が付いた自動で操作できるものがあります。

 

 

 

旋盤で使用される工具

旋盤で使用される工具をバイトといいます。バイトは加工する場所や形状(外径/内径/溝など)により様々なものが存在します。バイトの構造には、全体が同材質のものと、刃先だけ交換できる付け刃バイトの2種類が存在します。

 

 

<参考動画>

 

 

 

穴あけ、リーマ加工

 

「穴あけ」はドリルという工具が回転して材料に穴をあける加工のことです。またリーマ加工はドリルによってあけられた穴を広げたり、仕上げるための工具です。通常は少し小さめの穴をドリルで開けたのちに、リーマという工具を使って穴の精度や表面の粗さに対する仕上げを行います。

 

図面に穴を指示する場合、図のように加工方法を穴のサイズの後ろに指定する場合があります。ボルト等が貫通する穴であればキリでも良いですが、部品が合わさるような箇所で精度が要求される穴の場合、リーマ加工で指示したりします。 (※キリはドリルなどを用いた穴加工を示します。)

 

 

穴あけ、リーマ加工に使われる工作機械

穴あけやリーマ加工に用いされる工作機械は「ボール盤」です。テーブルに材料を固定して、上からドリルなどの工具を回転させながら上下に移動させて加工を行います。

 

穴あけ、リーマ加工で使用される工具

穴あけにはドリルが用いられます。
リーマ加工の場合、形状は円柱か円錐の形をしており複数の刃先をもちます。用途によって使い分けることになります。

 

 

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